Kad mēs runājam par astronomiju, Saules sistēmu un planētām, mēs vienmēr runājam par orbītu. Tomēr ne visi zina kas ir orbīta, cik tas ir svarīgi un kādas ir tā īpašības. Vienkāršoti var teikt, ka orbīta ir debess ķermeņa trajektorija Visumā.
Šajā rakstā mēs jums pastāstīsim, kas ir orbīta, kādas ir tās īpašības un nozīme.
kas ir orbīta
Fizikā orbīta ir ceļš, ko apraksta viens objekts ap otru un griežas ap šo ceļu centrālā spēka iedarbībā, kā debess ķermeņa gravitācijas spēks. Šis ir ceļš, pa kuru objekts iet, pārvietojoties ap gravitācijas centru, kuram tas ir piesaistīts, sākotnēji to neietekmējot, bet arī ne pilnībā prom no tā.
Kopš XNUMX. gadsimta (kad Johanness Keplers un Īzaks Ņūtons formulēja tos regulējošos fizikas pamatlikumus) orbītas ir bijis svarīgs jēdziens Visuma kustības izpratnē, īpaši attiecībā uz debesu un subatomisko ķīmiju.
Orbītām var būt dažādas formas, eliptiskas, apļveida vai iegarenas, un tās var būt paraboliskas (forma kā parabola) vai hiperboliska (forma kā hiperbola). Neatkarīgi no tā, katra orbīta satur šādus sešus Keplera elementus:
- Orbitālās plaknes slīpums, kas apzīmēts ar simbolu i.
- Augošā mezgla garums, kas izteikts ar simbolu Ω.
- Ekscentriskums vai novirzes pakāpe no apkārtmēra, ko apzīmē ar simbolu e.
- Puslielākā ass jeb puse no garākā diametra ir apzīmēta ar simbolu a.
- Perihēlijas vai perihēlijas parametrs, leņķis no augšupejošā mezgla līdz perihēlijai, ko apzīmē ar simbolu ω.
- Laikmeta vidējā anomālija vai pagājušā orbitālā laika daļa, kas izteikta kā leņķis, ko apzīmē ar simbolu M0.
Raksturlielumi un nozīme
Galvenās iezīmes, kuras var novērot orbītā, ir šādas:
- Viņiem ir dažādas formas, bet tie visi ir ovāli, kas nozīmē, ka tiem ir ovāla forma.
- Planētu orbītas ir gandrīz apļveida.
- Orbītā jūs varat atrast dažādus objektus, piemēram pavadoņi, planētas, asteroīdi un dažas cilvēka radītas ierīces.
- Tajā objekti gravitācijas ietekmē var riņķot viens pret otru.
- Katrai pastāvošajai orbītai ir sava ekscentriskums, kas ir daudzums, par kādu orbītas ceļš atšķiras no perfekta apļa.
- Viņiem ir daudz dažādu svarīgu elementu, piemēram, slīpums, ekscentriskums, vidējā anomālija, mezgla garums un perihēlija parametri.
Orbītas galvenā nozīme ir tāda, ka tajā var ievietot dažāda veida pavadoņus, kas ir atbildīgi par Zemes novērošanu, kas vienlaikus ir būtiski, lai rastu atbildes un precīzus novērojumus par klimatu, okeāniem, atmosfēru un pat zemes iekšienē. zeme. Satelīti var sniegt arī svarīgu informāciju par noteiktām cilvēka darbībām, piemēram, mežu izciršanu, kā arī laika apstākļiem, piemēram, jūras līmeņa celšanos, eroziju un planētas vides piesārņojumu.
orbīta ķīmijā
Ķīmijā mēs runājam par elektronu orbītām, kas pārvietojas ap kodolu dažādu elektromagnētisko lādiņu dēļ (elektroni ir negatīvi lādēti, protonu un neitronu kodoli ir pozitīvi). Šiem elektroniem nav noteiktu ceļu, bet tos bieži raksturo kā orbitāles, ko sauc par atomu orbitālēm, atkarībā no to enerģijas pakāpes.
Katru atomu orbitāli attēlo cipars un burts. Cipari (1, 2, 3… līdz 7) norāda enerģijas līmeni, kurā daļiņa pārvietojas, bet burti (s, p, d un f) norāda orbītas formu.
Elipsveida
Apļa vietā elipsveida orbīta zīmē elipsi, plakanu, iegarenu apli. Šai figūrai, elipsei, ir divi perēkļi, kur ir to divu apkārtmēru centrālās asis, kas to veido; turklāt šāda veida orbītas ekscentricitāte ir lielāka par nulli un mazāka par vienu (0 ir ekvivalents riņķveida orbītai, 1 ir ekvivalents paraboliskajai orbītai).
Katrai eliptiskajai orbītai ir divi ievērojami punkti:
- Nākamais. Punkts uz orbītas ceļa (vienā no diviem fokusiem), kas ir vistuvāk centrālajam ķermenim, kas ieskauj orbītu.
- Tālāk. Punkts orbitālajā ceļā (vienā no diviem fokusiem), kas atrodas vistālāk no uzzīmētās orbītas centrālā tilpuma.
Saules sistēmas orbīta
Tāpat kā lielākā daļa planētu sistēmu, arī Saules sistēmas zvaigžņu aprakstītās orbītas ir vairāk vai mazāk eliptiskas. Centrā ir sistēmas zvaigzne, mūsu saule, kuras gravitācijas spēks pārvieto planētas un komētas to attiecīgajās vietās. Paraboliskām vai hiperboliskām orbītām ap sauli nav tiešas saistības ar zvaigzni. No savas puses, katras planētas satelīti arī izseko katras planētas orbītu, tāpat kā Mēness ar Zemi.
Tomēr zvaigznes arī piesaista viena otru, radot savstarpējus gravitācijas traucējumus, kuru dēļ to orbītu ekscentriskums mainās gan laika gaitā, gan savā starpā. Piemēram, Merkurs ir planēta ar ekscentriskāko orbītu, iespējams, tāpēc, ka tā atrodas vistuvāk saulei, bet Marss atrodas otrajā vietā, tālāk no saules. No otras puses, Veneras un Neptūna orbītas ir vismazāk ekscentriskas.
zemes orbītā
Zeme, tāpat kā tās kaimiņi, riņķo ap sauli pa nedaudz eliptisku orbītu, kas aizņem apmēram 365 dienas (gadā), ko mēs saucam par translācijas kustību. Šis pārvietojums notiek ar aptuveni 67.000 XNUMX kilometru stundā.
Tikmēr ir četras iespējamās orbītas ap Zemi, piemēram, mākslīgie pavadoņi:
- Baja (LAVO). 200 līdz 2.000 kilometru attālumā no planētas virsmas.
- Vidējais (OEM). 2.000 līdz 35.786 XNUMX km no planētas virsmas.
- Augsts (HEO). 35.786 40.000 līdz XNUMX XNUMX kilometru attālumā no planētas virsmas.
- Ģeostacionārais (GEO). 35.786 XNUMX kilometrus no planētas virsmas. Šī ir orbīta, kas sinhronizēta ar Zemes ekvatoru, ar nulles ekscentricitāti, un novērotājam uz Zemes objekts šķiet nekustīgs debesīs.
Es ceru, ka ar šo informāciju jūs varat uzzināt vairāk par to, kas ir orbīta un kādas ir tās īpašības.